
【計】 bistable
both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【醫】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par
【計】 stable state; steady state
【化】 mesomeric state; stable state; steady state
在電子工程與物理學領域,"雙穩态的"(Bistable)指代一種系統或元件具備兩種截然不同且可穩定維持的狀态特性。以下是其核心含義解析:
中文定義
指電路、器件或物理系統擁有兩種可能的穩定平衡狀态。當受到外部觸發(如電脈沖、光信號或機械力)時,系統能在兩種狀态間切換,并在觸發移除後穩定保持在新狀态,直至下一次觸發到來。其核心在于"穩定"——系統能長時間停留在任一狀态而不自發改變。
英文對應詞
最直接的英文翻譯是"Bistable"。該詞由前綴 "bi-"(意為"雙")和 "stable"(意為"穩定的")構成,精确描述了具有兩種穩定狀态的特征。其他相關表達包括:"two-state stable" 或 "dual-stable"。
工程應用與實例
雙穩态特性是數字電路的基礎,典型代表是雙穩态觸發器(Bistable Flip-Flop)。這種電路能存儲1比特信息(0或1),是寄存器、計數器、内存單元的核心構件。例如,SR鎖存器(Set-Reset Latch)或D觸發器,在時鐘信號控制下,可在高電平(代表"1")和低電平(代表"0")兩種狀态間可靠切換并鎖定。在光電子學中,雙穩态光學器件能在不同光強輸入下呈現兩種穩定的透射或反射狀态,用于光開關和光存儲。
參考來源:
定義解析綜合參考電子工程标準術語(如IEEE标準術語庫)及經典電路理論教材(如《電子技術基礎》)。應用實例參考《數字電子技術基礎》及《光電子器件導論》。
雙穩态是指一個系統具有兩個穩定狀态,且需要外部觸發才能在這兩種狀态之間切換的特性。以下是詳細解釋:
雙穩态系統在不受外界幹擾時,會長期保持當前狀态。例如,燈的開關要麼處于“開”态,要麼處于“關”态,不會自行切換。在電子電路中,雙穩态觸發器(如RS觸發器)通過輸入信號改變輸出狀态,并保持到下一次觸發。
從物理或數學角度看,雙穩态系統的勢能曲線有兩個局部極小值(代表穩定态),中間有一個局部極大值(能量壁壘)。系統需要足夠能量(活化能)才能跨越壁壘,實現狀态切換。例如: $$ E(x) = -ax + bx $$ 該公式描述了一個典型的雙穩态勢能函數,極小值對應穩定态,極大值為能量屏障。
單穩态系統僅有一個穩定态,觸發後短暫進入暫态,隨後自動恢複(如彈簧門),而雙穩态需外力才能改變狀态并保持(如普通門)。
如需進一步了解具體電路實現或數學模型,可參考電子技術教材或動力系統相關文獻。
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